摘要：灵活的编组是APM系统的主要特色之一，在北京机场线等多条APM线路均使用灵活的编组形式来适用不同时段的客流需求。广州地铁APM线站台设计为３个停车泊位，可停放３节编组列车，列车编组的方式可分为1节、2节或3节组列车，出于方便现场运作的考虑，广州APM线自开通以来一直采用２辆编组列车。随着部分车辆逐步进入大修阶段，车辆检修需求增加，为了满足车辆检修需求，同时使运力计划更加符合客流需求，节能降耗，本文对列车单双节混跑模式的方案选择、行车组织、可能存在的问题和解决方案进行了研究。
关键词：广州地铁；APM线；列车编组；行车方案；研究
1、前言
作为世界上运营的唯一一条在地下APM线系统，广州地铁APM线自2010年11月8日开通至今已有七年多了，APM线按每2个车厢编组为一列车，按照工作日、周末、节假日分别编制《运力计划》，每天根据客流情况分为高峰期、中峰期、低峰期，分别上线5列、4列、3列车。经过7年的运营，固定的列车编组使行车组织便捷化、客运组织模式化、岗位工作标准化、检修工作流水化，对APM线的有序运作起到了重要作用。同时，现行《运力计划》也存在和客流情况不够匹配，低峰期空车率较高，运能浪费等问题。随着部分车辆逐步进入大修阶段，车辆检修需求增加，现行《运力计划》不能完全满足车辆检修需求，如果依靠减少上线列车来满足检修需求，将导致行车间隔过长，影响乘客乘车体验，因此，如何根据客流情况灵活组织不同编组的列车上线运营，研究单双节列车混跑的运营模式，可作为现有运营组织模式的优化和补充。
2、运能需求分析
根据现有客流情况，计算满载率（ai）60%、90%时上线车需求量（单位：辆，以单节车为单位），典型日运能需求量如下图（数据来自APM部调度分部客流分析）。
现行《运力计划》高峰期5列车，共10辆车辆上线，从上表可以看出，在工作日早晚高峰基本符合满载率90%的运能需求；在周六、日高峰期基本可以符合满载率60%运能需求。
在工作日及周六日的低峰期，3辆车可满足满载率90%的要求，4辆车可满足满载率60%运能需求。现行《运力计划》在低峰期上线3列，共6辆车上线运行时空载率较高，存在较大调整空间，减少2至3辆车辆上线比较匹配客流需求。
现行APM线行车周期为25分钟，如果低峰期选择减少上线列车，两列车运行时，行车间隔变为12分30秒，乘客候车时间较长。如果编组的方式改为单节列车编组，在不影响现有行车周期和行车间隔条件下，减少上线车辆数量，满足车辆检修时间需求，通过减少车辆运行降低车辆零配件损耗，延长车辆检修周期，达到节能降耗的目的。
3、车辆存放容量分析
现APM线总共有14辆车，根据上表分析，APM线运营期间常规存放容量（含林和西）为9辆车，留在正线运行有5辆车，如果低峰期减少上线车辆，需要扩展存放容量。
3.1扩容方案：
方案A：林和西摆3节编组的列车，增加存车容量1辆。总存放容量10辆，正线运行4辆。
存在问题：必须在转峰期回厂进行重新编组；或者在高峰期采用3节编组列车上线，转峰后到林和西转备用。
方案B：轻修2道停放4节车厢，停放区域延长到SW241道岔上。可存放10辆车，正线运行4辆车。
存在问题：车辆压在SW241道岔上，不能转动道岔，停车区域横跨多个供电分区，其他列车不能进出车场。为防止道岔误转动，必须排列恢复进路。
方案C：在轻修1道摆放1列有通信列车，增加存车容量2辆。总存放容量11辆，正线运行3辆车。
存在问题：1）影响列车折返，所有折返列车需要中控操作才能排路；2）多于2节编组的列车不能折返；3）只能存放有通信列车。
3.2存车方案选择
当正线运行3辆车时，宜采用C方案在轻修1道摆车。
当正线运行4辆车时，方案A、C均对正线运营有较大影响，宜采用B方案在轻修2道摆放4节车。
4、低峰期列车编组方案选择
根据客流分析，在低峰期既维持3列车运行密度，又减少上线车辆，可采用1+1+1，2+1+1，2+2+1三种方案。
方案一、1+1+1方案，三列单节编组列车，共上线3辆车，优点：满载率较高，少上1辆车。缺点：运营期间改编工作量大，转峰时正线所有列车均需回场，再组织3个单节列车分别出场进行初始化投入运营，行车组织困难，对正线运营干扰大。
方案二、2+1+1方案，一列双节，两列单节编组列车混跑，共4辆车上线运营。优点：改编次数比较少，行车组织比较简单。缺点：比方案一多上线1辆车，满载率较低。
方案三、2+2+1方案，两列双节，一列单节编组列车混跑，共5辆车上线运营。解编次数及行车组织与方案二相同，但多上一节车，满载率更低。
采用方案二对运营影响较小，并可以减少2节车上线，因此低峰期宜采用2+1+1的编组方式4节车上线运行，并采用在轻修2道存放4节列车的存车方案。
5、高峰期列车编组方案选择及出入车场组织
5.1当低峰期采用2+1+1行车方案时，高峰期按原《运力计划》5*2（5列2节编组）上线，需要在运营期间进行列车重新编组，重新初始化，行车组织流程如下：
低峰转高峰：
a）组织车场2列车出场，空出轻修2道。
b）正线2列单节列车回场，编组成2节列车后上线初始化，投入载客服务。
c）组织林和西1列备用车投入载客服务。
高峰转低峰：
a）先组织1列车回场，解编成2列单节编组列车上线初始化后，投入载客服务。
b）组织1列车在林和西转备用，2列车回场。
5.2存在问题：
a）每次转峰有5次进出车场调车作业，对正线运行产生巨大干扰，调车工作量大，调车冲突的风险也大幅增加；
b）在运营时间存在初始化不成功的风险，一旦初始化不成功，需要回场后重新初始化，将大大增加行车间隔。
c）部分车钩存在接触不良问题，无法真正做到灵活编组。
5.3优化方案：
为避免在运营期间重新编组、初始化列车，减少调车工作量，降低调车作业风险，宜采用固定编组全天混跑的方案，即在高峰期改为4*2+1+1（4列2节、加2列1节编组列车混跑）。
高峰转低峰：组织2列车回场、1列车林和西退出服务，不需要重新编组列车。
低峰转高峰：组织2列车出场，林和西备用车上线，不需要重新编组列车。
出入车场调车工作量比较（不含林和西）
6、客运组织
如单双混跑的模式进行运营，乘客不能预判列车停车位置，不能在固定位置排队上下车，列车到站后乘客发现候车位置不对后到需走到其他屏蔽门上车，抢上抢下情况将大幅增加。同时将出现列车运能不均衡情况，单节车乘客上不了车，双节车满载率低的情况。针对单双节混跑对乘客的影响，应采取以下措施：
6.1加强广播及现场引导。车站通过主控了解列车运行情况，当下一趟停站列车车次为1开头的单节车时，通过广播或现场引导乘客到正确位置候车。
6.2适当增加停站时间。目前APM线中间站的时间分别是25~29秒，当乘客发现自己候车的位置没有列车时，需要确保乘客有足够的时间步行上车。因此，需要对全线车站的停站时间进行重新设置，多预留5秒的停站时间。
6.3适当缩短单节列车与前车间隔。单双混跑的模式会造成运力不均衡，如果按等间隔发车时，将会造成运力成倍增加或降低；如果纯按运力平均考虑，则容易造成行车间隔成倍增加或降低。因此在混跑时既要考虑间隔均匀，又要兼顾运力平衡。在平均间隔+1分钟范围内宜实施小编组小间隔、大编组大间隔，降低运力不平衡带来的影响。
6.4做好宣传及舆论引导。单双混跑的模式在广州地铁尚无先例，当客流较大，单节列车不能满足乘客需求时，更容易引起乘客不满而导致投诉。而媒体关注的并不是上了几列车，而是为什么会有单节列车，需要公司各级部门统一口径，做好媒体应对工作，现场要做好乘客解释工作，并制定乘客投诉应对措施。
7、故障处理
7.1现行两节编组的列车，在车载信号和牵引系统上都实现了一主一备的冗余设置。两节编组列车相对于单节编组列车有以下优势：
1.当其中一辆车VATC故障，通过切换主控车方式，维持列车通信正常。
2.切换主控车作为中控处理列车故障的重要步骤，可以通过远程操作，消除故障，恢复列车运行。
3.当其中一辆车牵引系统故障时，利用单车动力维持列车运营到终点站。
7.2根据《APM线故障处理指南》，可以通过切换主控车远程处理的故障如下：
◇ 门阻塞故障（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ ATC继电器故障（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ ATC转速计故障（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ TC交叉检验故障（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ 停站不精确（可通过切换主控车维持运营）
◇ 车载读标器故障（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ 启动失败（可通过切换主控车维持到前方终点站退出服务）
◇ 常规制动#1/2故障（可依靠没有故障的单元车维持到前方终点站退出服务）
◇ 扣车制动故障（可依靠没有故障的单元车提供扣车制动）
◇ 弹簧制动已实施（可通过切换主控车消除故障影响）
◇ 牵引故障（可依靠没有故障的单元车维持到前方终点站退出服务）
◇ 空气弹簧低压力（可依靠没有故障的单元车通过气连接补充故障车气源）
◇ 主风缸压力低（可依靠没有故障的单元车通过气连接补充故障车气源）
◇ 电机过载（可依靠没有故障的单元车维持到前方终点站退出服务）。
7.3若单节编组列车遇到上述14种故障无法通过切换主控车进行处理时，只能通过现场复位，现场处理不成功则清客后以RM模式运行到终点站退出服务。
7.4单节编组列车牵引故障时，则列车失去动力，立即清客，启动故障工况，并组织抢修，抢修人员视情况现场处理或申请来车救援。
7.5故障退车。低峰期由于车场及林和西均摆放有列车，列车故障后，需要先将备用车开出，腾出空闲股道，特殊情况下可将故障车退到轻修1道。
结束语：
在APM线供车不足的背景下，单双节混跑的运营模式可以充分利用现有车辆资源，在满足运能需求的情况下达到节能减耗的目的，可以作为现有运营模式的优化和补充。但是，由于混跑模式对现行的检修模式、列车摆放模式、客运组织模式、施工组织模式均做了重大变更，对行车组织，调车作业，客运组织和故障处理都提出了更高的要求。因此，必须在上述分析的基础上制定细化方案，通过精选方案和充分准备来降低其对运营的影响。
参考文献：
[1]毛保华.城市轨道交通运营管理.人民交通出版社，2016.5
[2]张贤.城市轨道交通概论.西南交通大学出版社.2017.2
[3]林祝强.城市轨道交通系统.上海科学技术出版社，2018.1
论文作者:林旭东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/20
标签：列车论文; 故障论文; 方案论文; 组织论文; 辆车论文; 上线论文; 运力论文; 《基层建设》2018年第15期论文;